Zur Versorgung von Patienten mit Keratokonus sind in den letzten Jahren lamelläre Transplantationsverfahren wie die tiefe anteriore lamelläre Keratoplastik (DALK) hinzugekommen [9, 32]. Der Anteil an Patienten, die mit einer DALK versorgt werden, ist noch niedrig [33], was einerseits an der geringen Zahl an Keratokonuspatienten, die eine Transplantation benötigen, und andererseits an der keinesfalls trivialen Operationstechnik liegen mag [9, 32]. Die DALK bietet jedoch Vorteile gegenüber der perforierenden Keratoplastik (pKPL), v. a. ein reduziertes Risiko von schweren intraoperativen Komplikationen sowie das völlige Fehlen von endothelialen Immunreaktionen [1, 6, 28].

Die Therapie des Keratokonus ist in den letzten Jahren wesentlich multimodaler geworden als noch vor 10 Jahren [1, 9, 28]. Zu den etablierten Standardtherapien wie der Versorgung der Patienten mit Keratokonus durch Brille und formstabile Kontaktlinse sowie der pKPL [27] sind lamelläre Transplantationsverfahren wie die DALK und das korneale Crosslinking hinzugekommen [9, 32]. Während lamelläre Trepanations- und Keratoplastiktechniken [DMEK („Descemet’s membrane endothelial keratoplasty“) und DALK] im Bereich von Hornhautendothelerkrankungen die perforierenden Keratoplastiken in weiten Teilen der Welt fast vollständig abgelöst haben [25], ist der Prozentsatz von DALK bei Patienten mit Keratokonus gerade in Deutschland konstant niedrig [Zahlen Sektion Kornea der DOG (Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft)] [33]. Dies hat sicherlich mehrere Ursachen, eine mögliche Ursache ist die reduzierte Zahl von Patienten, die beim Keratokonus tatsächlich eine Transplantation benötigen, da die korneale Crosslinking-Behandlung effektiv die Progression des Keratokonus zu stoppen scheint [22]. Ein weiterer Grund wird sicherlich auch die komplexere chirurgische Technik bei der DALK sein und die nicht unerhebliche Rate von Patienten, bei denen man intraoperativ von einer DALK dennoch auf die pKPL umsteigen muss, was viele Operateure von dem Einsatz der DALK als Routinetechnik bei der Keratokonusoperation abhält [9, 32].

Die visuellen Ergebnisse nach DALK und pKPL zeigen keinen signifikanten Unterschied [28, 34, 40, 41]. Beispielsweise zeigten Krumeich et al. [20], die 166 Augen nach DALK und 566 Augen nach pKPL verglichen, dass der Visus über die gesamte Follow-up-Zeit von 5 Jahren für DALK und pKPL identisch war. Statistisch signifikante Unterschiede konnten nur in den ersten 3 Monaten nachgewiesen werden, in denen die Augen nach DALK bessere Ergebnisse erzielten (Median 0,5–0,35, p = 0,001), während für beide Gruppen der Visus nach 6 Monaten bis nach 5 Jahren nicht statistisch signifikant unterschiedlich war. Zwischen dem ersten und zweiten Jahr konnte in beiden Gruppen ein Visus im Mittel von 0,7 erreicht werden. Zahlreiche Studien kommen zu korrespondierenden Ergebnissen, so auch bei Han et al. [16], wo nach 12 Monaten ebenfalls keine signifikanten Unterschiede im bestkorrigierten Visus (p = 0,26; 0,15 logMar nach DALK vs. 0,27 logMAR nach pPKL) ermittelt wurden. Auch das mittlere sphärische Äquivalent (p = 0,72) und der Astigmatismus (p = 0,88) waren vergleichbar.

Die Ergebnisse nach DALK sind auch im Vergleich mit modernen perforierenden Techniken wie der Excimerlasertrepanation in Bezug auf Visus und Astigmatismus keinesfalls unterlegen. Birnbaum et al. erreichten nach femtosekundenlasergestützter pPKL nach ca. 14 Monaten einen topographischen Astigmatismus nach Fadenzug von 6,4 ± 3,0 dpt beim Mushroom-Profil und 5,8 ± 4,6 dpt beim Top-hat-Profil. Der mittlere Astigmatismus nach DALK liegt bei ≤ 5 dpt [28, 42]. Auch hier scheinen die bestkorrigierten Visusergebnisse vergleichbar zu sein [5, 26, 32], wobei prospektive vergleichende Studien zwischen DALK und Laserkeratoplastik noch ausstehen.

Deutliche Unterschiede zeigen sich jedoch bei der Rate der immunologischen Komplikationen. Nach DALK sind diese aufgrund des Erhalts des Endothels äußerst selten. In einer Metaanalyse der American Academy of Ophthalmology konnte in nur 18 Augen von 1843 (d. h. in 1,0 %) eine Immunreaktion aufgezeigt werden, während die Raten nach pPKL zwischen 0,7 und 20,2 % schwankten [28].

In Anbetracht der Vorteile der DALK (vor allen Dingen der Erhalt des patienteneigenen Endothels) und in Anbetracht der gleich guten Visusergebnisse im Vergleich zur pPKL [17, 28] und des Fehlens von endothelialen Immunreaktionen [37], empfiehlt die American Academy of Ophthalmology in einer rezenten Stellungnahme prinzipiell die DALK als das sicherere Verfahren bei Patienten mit Keratokonus [28].

DALK gilt als das sicherere Verfahren beim Keratokonus

Ziel dieser Übersichtsarbeit ist es, Strategien der Komplikationsvermeidung und der Standardisierung der DALK aufzuzeigen, die eine höhere Umsetzungsrate der DALK ermöglichen. Des Weiteren werden Indikationen, Operationstechnik, Ergebnisse und Nachsorge bei DALK beim Keratokonus kurz erörtert, da sie in einer kürzlich erschienenen Übersicht in Der Ophthalmologe bereits ausführlich diskutiert wurden [10].

Die Indikation zur DALK stellt sich prinzipiell ebenso wie die zur pKPL, sobald sich die Sehschärfe beim Keratokonus mittels Kontaktlinse oder anderer rehabilitativer Maßnahmen nicht mehr auf ein alltagstaugliches Niveau heben lässt [18, 32].

Operationstechnik der DALK

Sehr gute Sehschärfen wie nach pKPL [27] werden bei Keratokonuspatienten im Rahmen einer lamellären Keratoplastik nur dann erreicht, wenn es gelingt, die Patientenhornhaut bis unmittelbar zur Descemet-Membran zu präparieren. Da die Präparation im mittleren Stromabereich keine guten visuellen Ergebnisse liefert, sollte sonst auf eine pKPL umgestiegen werden. Zur Präparation bis auf die Descemet-Membran gibt es mehrere Techniken. Die unseres Erachtens standardisierteste und erfolgreichste ist die DALK mittels der ursprünglich von Anwar beschriebenen Big-Bubble-Technik [2, 29–32]. Dabei wird Luft mittels einer 30-Gauge-Nadel unmittelbar vor die Descemet-Membran in die Hornhaut des Patienten injiziert, um die Descemet-Membran vom Hornhautstroma zu trennen. Dann kann in mehreren Schritten durch Inzision des Hornhautstromas ein Zugang zu dem von Luft gefüllten Raum geschaffen werden und nach Austausch der Luftblase durch ein Viskoelastikum das verbliebene vordere Stroma herausgeschnitten werden (Abb. 1; [29–32]). Danach wird eine vordere Lamelle – von der vorher die Descemet-Membran entfernt wurde (die im Rahmen des Split-Cornea-Konzepts für eine DMEK bei einem Patienten mit Fuchs-Endotheldystrophie verwendet werden kann [9, 18]) – auf die Descemet-Membran des Patienten verbracht (Abb. 1). Die Fixierung erfolgt ebenso wie bei der pKPL meist mittels doppelt fortlaufender Kreuzstichnaht nach Hoffmann (bzw. bei deutlicher Luftinsufflation in der Wirtshornhaut mit Einzelknüpfnähten).

Abb. 1
figure 1

Technik der DALK-Chirurgie mittels Big-Bubble bei einem Patienten mit Keratokonus. a Nach Markierung der Hornhaut erfolgt b die Trepanation der peripheren Hornhaut z. B. mit einem Barron-Trepan auf 90 % der minimalen Hornhautdicke. c–e Anschließend wird durch Luftinjektion ins Stroma eine Separation von Descemet und Stroma erzielt (es bildet sich eine weißliche „Big-Bubble“). f Dann Eröffnen des Spaltraumes und f, g zirkuläre Exzision des anterioren Stromas. h Die anteriore Spenderlamelle, von der vorher die Descemet-Membran abpräpariert wurde, wird zunächst mit Haltefäden und i dann fest mit doppelt fortlaufender Naht fixiert. In f–i erkennt man die hinter der verbliebenen Descemet-Membran des Patienten in der Vorderkammer liegende Luftblase. (Mit freundl. Genehmigung von Elsevier; aus [9])

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Ergebnisse und Nachsorge nach DALK

Mehrere rezente Metaanalysen wie der bereits erwähnte Technology Report der American Academy of Ophthalmology mit einer Analyse von 15 kontrollierten Studien [23, 28] zeigen, dass sich die Visusergebnisse bestkorrigiert nach Fadenentfernung bei DALK nicht signifikant von denen nach pKPL unterschieden. Auch die Astigmatismuswerte sind nicht signifikant anders [28]. Eigene Daten unterstützen dies [7, 29–32].

Es gibt kaum Unterschiede in den Visusergebnissen bei DALK und pKPL

Die häufigste Komplikation intraoperativ ist eine Perforation der Descemet-Membran, die in 11,7 % der Fälle auftritt [28]. Bei einer großen Perforation (Makroperforation) muss ggf. auf eine pKPL umgestiegen werden. Die Häufigkeit ist sicherlich abhängig von der Erfahrung des Operateurs und sinkt mit steigender Lernkurve [21, 39]. Bei 2–10 % der Patienten muss intraoperativ auf eine pKPL umgestiegen werden [21, 28, 39].

Die Nachsorge ähnelt im Prinzip der Nachsorge nach pKPL. Obwohl es nicht zu endothelialen Immunreaktionen kommen kann, empfehlen wir zur Vermeidung von epithelialen und stromalen Entzündungsreaktionen ein Steroidschema wie bei der pKPL, beginnend mit 5-mal am Tag und dann jeden Monat um 1 Tropfen reduzieren. Solange Fäden in der Hornhaut verbleiben, sollte 1-mal am Tag mit Steroidaugentropfen weiter getropft werden. Bei DALK mit Einzelknopfnähten ist ein antiastigmatischer Fadenzug bereits nach 6 Monaten möglich. Bei fortlaufender Naht nach Hoffmann kann im Vergleich zur pKPL ebenfalls ein frühzeitigerer antiastigmatischer Fadenzug erfolgen (Entfernung des ersten fortlaufenden Fadens nach frühestens 4 bis 6, die des zweiten nach frühestens 12 bis 18 Monaten), sodass sich auch die Dauer der Steroidtherapie verkürzt.

Standardisierte DALK: Pentacam-gestützte Trepanation bei Big-Bubble-DALK

Eine Möglichkeit, den Operationsablauf während der DALK zu standardisieren, ist die Pentacam-gestützte Trepanation der peripheren Wirtshornhaut. In einer Studie an 50 Patienten mit Keratokonus die mittels Pentacam-DALK behandelt wurden, konnten wir zeigen, dass durch eine präoperative Pentacam-Dickenmessung und die anschließende Trepanation der peripheren Wirtshornhaut auf mindestens 90 % der minimalen Hornhautstromadicke bei über 90 % der Patienten erfolgreich eine Trennung von Descemet-Membran und Stroma mithilfe der Big-Bubble-Technik durchgeführt werden konnte [15]. Dies liegt am ehesten daran, dass die Wahrscheinlichkeit der Separation von Descemet-Membran und Stroma bei intrastromaler Luftinjektion invers mit der Dicke des verbliebenen Stromas korreliert. Das heißt, je tiefer die Nadel bei der Luftinjektion positioniert ist, desto größer ist die Rate einer erfolgreichen Big-Bubble-Separation ([14, 15, 29]; Abb. 2).

Abb. 2
figure 2

Pentacam-assistierte Big-Bubble-DALK. a Präoperativer Befund. b Nach präoperativer Messung erfolgt c die Trepanation auf 90 % der minimalen Stromadicke im peripheren Hornhautbereich. d Postoperativer Befund. (Mit freundl. Genehmigung von Wolters Kluwer Health; aus [29])

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Weitere Standardisierungsmöglichkeiten sind hier der Einsatz des Femtosekundenlasers zur Vorpräparation der Peripherie. Es gibt erste Studienergebnisse, die diesen Weg als erfolgreich erscheinen lassen [8, 24].

Intraoperatives OCT zur Standardisierung der DALK

Ein Problem bei der Big-Bubble-DALK ist die fehlende Beurteilbarkeit der Tiefe der Luftinjektionsnadel im Hornhautstroma. Hier kann das intraoperative OCT (iOCT) mit der dritten Dimension von lateral helfen ([3, 4, 35, 36, 38]; Abb. 3). Das iOCT erlaubt eine präzise Darstellung der Position der Luftinjektionsnadel und erhöht damit aller Wahrscheinlichkeit nach die Erfolgsrate bei Big-Bubble-DALK [13]. In Studien konnte gezeigt werden, dass die Erfolgsrate der Ausbildung einer Big-Bubble zwischen Descemet-Membran und Stroma umso größer ist, je näher die Luftinjektionsnadel bei der Präparation an die Descemet-Membran heranreicht [13]. Das iOCT erlaubt des Weiteren, alle Schritte der DALK zu visualisieren, und erhöht damit auch die Sicherheit und die Präzision der Operation (Abb. 3). So kann z. B. mittels iOCT am Ende der Operation überprüft werden, ob Flüssigkeit zwischen der Spenderlamelle und der Descemet-Membran verblieben ist. Sollte dies der Fall sein, kann diese gezielt aus dem Interface drainiert werden, um damit postoperativ eine zweite Vorderkammerbildung zu minimieren. Ob die iOCT-gesteuerte DALK tatsächlich bessere Visusergebnisse, höhere Erfolgsraten und weniger Komplikationen liefert, müssen allerdings prospektive Studien zeigen [36].

Abb. 3
figure 3

Intraoperative OCT (iOCT)-Aufnahmen während der DALK machen die Operation sicherer und standardisierbarer. Das iOCT ermöglicht die Darstellung von a Trepanationstiefe, b Position der Luftinjektionsnadel, c, d Tiefe und Lokalisation von intrastromaler „weißer“ Luft, e, f stellt klar, dass die isolierte DM präpariert ist und g am Ende der Operation keine Flüssigkeit im Interface verbleibt. (Mit freundl. Genehmigung von BMJ Publishing Group; aus [38])

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Vollendung der DALK bei Ausbleiben einer Big-Bubble: Mikrobubble-Inzisionstechnik

In einem nicht unerheblichen Prozentsatz gerade jüngerer Keratokonuspatienten gelingt die Ausbildung einer Big-Bubble intraoperativ nicht. Hier müssen dann alternative Strategien angewandt werden, um dennoch sicher und ohne Perforation der Descemet-Membran bis auf diese herunter zu präparieren. Ein von uns kürzlich beschriebener Ansatz ist die sog. Mikrobubble-Inzisionstechnik (Abb. 4 und 5). Bei diesem Verfahren wird nach Luftinjektion in das Stroma und Ausbleiben einer Big-Bubble zunächst eine lamelläre Präparation der vorderen zwei Drittel des Hornhautstromas durchgeführt. Anschließend wird sequenziell in die von oben sichtbaren Luftblasen im Stroma mittels eines scharfen Instrumentes inzidiert. Dieses Verfahren wird so lange fortgeführt, bis ein leicht zu präparierender Spaltraum unmittelbar vor der Descemet-Membran dargestellt werden kann (Abb. 4 und 5). Mit diesem Verfahren konnten wir bei 18 von 20 konsekutiven Patienten, die mittels DALK bei Keratokonus behandelt wurden und bei denen es nicht zur Ausbildung einer Big-Bubble kam, dennoch erfolgreich bis zur Descemet-Membran präparieren. Die Visus- und Endothelzellergebnisse dieser Patienten waren vergleichbar mit denen von Patienten die mittels Big-Bubble-Technik operiert worden sind [30].

Abb. 4
figure 4

Mikrobubble-Inzisionstechnik. a–b Die Mikrobubble-Inzisionstechnik ist ein Verfahren zur Präparation bis zur Descemet-Membran (DM), wenn sich im Rahmen der DALK-Operation keine Big-Bubble ausbildet. c–d Durch die sequenzielle Inzision der verbliebenen prädescemetalen Luftblasen mit einer scharfen Nadel kann man sich schrittweise bis zur DM hinunterarbeiten und e–f die Operation als DALK abschließen. (Mit freundl. Genehmigung von Wolters Kluwer Health; aus [30])

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Abb. 5
figure 5

Schematische Darstellung zur Mikrobubble-Inzision. a Fehlende Ausbildung einer Big-Bubble während der DALK-Operation. b Es wird eine lamelläre Präparation der vorderen zwei Drittel des Hornhautstromas durchgeführt. c Mittels eines scharfen Instrumentes wird in die sichtbaren Luftblasen im Stroma inzidiert, d bis ein leicht zu präparierender Spaltraum unmittelbar vor der Descemet-Membran dargestellt werden kann. (Mit freundl. Genehmigung von Wolters Kluwer Health; aus [30])

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Komplikationsvermeidung vor der Operation

Viele mögliche Probleme während der DALK-Chirurgie können bereits präoperativ verhindert werden. So kann z. B. die Entstehung von Interfacedebris durch das Einbluten aus peripheren Hornhautgefäßen vermieden werden. Hier führen wir regelmäßig die periphere Gefäßverödung von stromalen Gefäßen durch [19]. Durch Kombination der peripheren 10-0-Nylon-Nadel-Kauterisierung mittels subkonjunktivaler Avastin-Gabe lassen sich periphere Gefäße zuverlässig veröden (Abb. 6). Im reizfreien Intervall kann dann die DALK durchgeführt werden, ohne dass es intraoperativ zur Einblutung in das Interface kommt. Dieses Verfahren ist gerade bei Keratokonuspatienten mit kontaktlinseninduzierter stromaler Gefäßeinsprossung sehr hilfreich.

Abb. 6
figure 6

Gefäßkauter bei Gefäßeinsprossungen vor der DALK-Operation. a–c Stromale Gefäße der peripheren Hornhaut (Pfeile in c) werden verödet durch Kombination der peripheren 10-0-Nylon-Nadel-Kauterisierung mit subkonjunktivaler Avastin-Gabe. d Im reizfreien Intervall zeigen sich die Gefäße verödet (Pfeile), und die DALK kann mit deutlich gemindertem Risiko von Einblutungen erfolgen. (Mit freundl. Genehmigung von Thieme; aus [11])

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Intraoperative Komplikationsvermeidung

Die von Prof. Dua [12, 13] kürzlich beschriebene prädescemetale Stromaschicht erklärt einige Phänomene, die bei der Luftinjektion in die Hornhaut im Rahmen der Big-Bubble-DALK-Technik zu finden sind. So lässt sich dort eine Typ-I-Big-Bubble von einer Typ-II-Big-Bubble unterscheiden. Bei der Typ-I-Big-Bubble findet sich eine stabile, etwa 8 mm Durchmesser große zentrale Abhebung der Descemet-Membran vom Hornhautstroma. Histologische Untersuchungen zeigen einen verbliebenen Stromaanteil vor der Descemet-Membran und dem Endothel mit einer Dicke von wenigen Mikrometern. Hier kann intraoperativ komplikationsfrei bis auf diese Schicht präpariert werden, ohne dass ein hohes Perforationsrisiko vorhanden ist. Kommt es dagegen zu einer sehr viel selteneren Typ-II-Big-Bubble, die sich weit auslaufend in der Peripherie bis zum Kammerwinkel erstreckt, ist der Gewebeanteil vor der Descemet-Membran wesentlich geringer und das Perforationsrisiko wesentlich höher. Das heißt, bei Typ-II-Big-Bubble ist intraoperativ eine wesentlich höhere Aufmerksamkeit des Operateurs nötig, um eine Perforation intraoperativ zu vermeiden.

Fazit für die Praxis

  • Die DALK bietet intraoperative (geringere/keine Eröffnung des Auges) und postoperative (mehr Hornhautendothelzellen, keine endotheliale Immunreaktion, vermutlich längeres Transplantatüberleben) Vorteile.

  • Nachteile sind die komplexeren und länger dauernden Operationen mit einigen spezifischen Komplikationen im Bereich des Interface.

  • Die hier geschilderten Strategien zur Standardisierung und zu intraoperativen und postoperativen Komplikationsvermeidungen sollen dazu führen, die DALK noch sicherer und reproduzierbarer durchführen zu können. Dies ist angesichts der unbestreitbaren Vorteile dieses durchaus komplexeren Operationsverfahrens gegenüber der pKPL nur zu wünschen.

  • Mittels DALK können wir unseren Patienten mit Keratokonus eine wesentlich längere Transplantatlebensdauer bei reduziertem Komplikationsrisiko anbieten.

  • Die DALK stellt ein sicheres Verfahren zur chirurgischen Behandlung des Keratokonus dar und sollte aufgrund der niedrigeren Komplikationsrate im Vergleich zur pKPL als Standardverfahren eingesetzt werden.